不管怎么说，一谈起仿生机器人，波士顿动力就是一个永远绕不过的存在。

从双足人形机器人，到 Spot mini 四足机器人，波士顿动力机器人展示出来的实力，不仅在美国一枝独秀，对比欧洲团队也有相当明显的优势。

坦白说，波士顿动力自 1992 年成立以来，一直依赖美国国防部和 Alphabet 等财力雄厚的资助者。强大的资源支持和多年的技术积累，让波士顿动力凭一己之力，几乎将全球腿足机器人划分成了两个阵营，波士顿动力和其他。

图 | 朱秋国

“被波士顿动力虐的太惨了！”

几年前，朱秋国刚开始进入腿足机器人研究领域时，发现被波士顿动力“虐得太惨”：“看到他们发布新的进展，我会觉得挑战很大。”

波士顿动力时不常的高调炫技，使其成为国际上很多机器人团队树立的追赶目标，其中就包括朱秋国所在团队。

朱秋国希望也能造出灵巧快速移动、具备高动态平衡能力的机器人。

经过数年的开发，2019 年 11 月 1 日，四足机器人 “绝影” 最新迭代版本发布，在运动性能和感知能力方面得到了进一步提升，特别是在复杂地形上的奔跑步态和跳跃步态的实现，在四足机器人的控制算法上再次取得突破。

在用途上，“绝影”不会像波士顿动力早期的大狗一样，具备上百公斤的负重能力。新 “绝影” 的负重能力在 10-20 公斤左右。只需要搭载一些轻量的传感器，即可满足巡检等实际场景的应用需求。

虽然同样都是四足机器人，但朱秋国团队开发 “绝影” 的思路和波士顿动力有着明显的区别。

早期波士顿动力的四足机器人大狗采用的是液压驱动，而 “绝影” 则一直采用的都是全电机驱动。这与机器人的负载和运动能力有着直接的关系。

追求液压驱动的关键原因就在于其力量很大。在尺寸相当的情况下，选择液压驱动的机器狗相比全电机驱动的机器狗，在负重能力上具有明显优势。

不过，对液压驱动的机器人来说，每一个液压泵都需要配备一个大功率的发动机或电机，这意味着在提升液压泵压力时，会带来噪音问题。“从波士顿早期视频来看，带了一个发动机的机器人，大老远都能听到响声，这在军用领域是非常致命的。”波士顿动力的大狗机器人也正因此被美国军方冷落，有业界专家告诉 DeepTech，除了噪音，液压驱动还存在漏油以及维护不便等问题。

波士顿动力为了处理这些问题也花了不少力气，同时其强大的研发、工程制造能力也在其中得到体现。

在机器人上采用电机驱动，相对来说是一个更加成熟的技术，“绝影身上采用的电机与波士顿动力开发的电机相比，尽管在性能上会存在差距，但这种差异不会是机器人运动能力的决定性因素。”朱秋国说道。

此外，电机控制的实现难度也相对较低。

因此，单从硬件角度看，电机本身并不是决定各机器人表现的最关键要素，而是要把机器人机构、驱动关节、以及控制算法等有机地融合，才能在整体上具有更加优异的运动表现。

软硬件配合是关键

已经获得成熟应用的工业机器人，比如机器手，能够进行非常精准的动作。在诸多行业的生产制造环节，机器手可以进行自动化程度极高的生产工作，在效率和精准性上已经优于人类。

与各种运动机器人相比，四足机器人凭借其在行走过程中的离散接触特性，在复杂环境中的探索和工作，具有更强的适应性，尤其在有障碍物的通道（如台阶、楼梯、斜坡）上具有更广阔的发展前景。

不过，由于要在各种各样的地形上进行稳定行走，腿足机器人除了要实现精准的控制，动作却不能像工业机器人那样“硬”。

为此，腿足机器人腿部的执行关节部分要采用柔性驱动的方式，降低机器人足部着地过程的冲击力，同时又可以完成既定任务，提高机器人的适应性。

麻省理工学院的学者最先将串联弹性驱动器（Series Elastic Actuator，SEA）应用到步行机器人的驱动关节中。SEA 将弹性元件串联在刚性驱动器与负载之间，从而实现精确的力度控制。如今，瑞士苏黎世联邦理工学院机器人系统实验室开发的四足机器人 ANYmal 正采用了这一方案。

而从波士顿动力公布的专利来看，Spot mini 采用的是电机 + 谐波减速器，以及力传感器的方式来实现柔性控制。

与以上两种方案都不同，朱秋国团队选择了一种准直驱的方式来带动机器人腿部运动。

朱秋国表示，在以前的机器人研究中，软硬件之间的关系常被忽视。“有时候做软件的人和做机械的是两拨人。”但要造出一台好的机器人，软硬件需要进行很好的结合。

“在腿足机器人领域，除了硬件水平需要不断提高外，控制算法会是一个更加优先需要考虑的因素。”

因此，在腿足机器人的开发中，需要从一开始就考虑软硬件的配合问题。据朱秋国介绍，团队成立机器人公司云深处之初，就配备了机械工程师、控制算法工程师以及负责系统控制的工程师。资料显示，云深处科技创立于 2017 年底，并于 2018 年 7 月完成天使轮融资。

朱秋国表示，只有先确定控制算法、明确了控制方式之后，才能通过机械设计，完成所需的机器人平台。最终，机器人开发才能朝着一个良性的方向发展。

中国机器人市场优势

“在中国，四足机器人市场在未来一两年就会有非常明显的进展。”

朱秋国认为，在技术层面，中国团队和国外有着多年积累的团队还有一定差距，需要继续追赶；但在应用层面，国内却不见得比国外慢。

目前，波士顿动力已经开始探索四足机器人的商用场景。

2019 年 9 月，波士顿动力宣布 Spot mini 已开始销售。这意味着这台明星机器人已经走出实验室，开启了商用化的探索。同时这也是波士顿动力构建其平台和生态的开始。

波士顿动力当时称这种销售为“早期采用者计划”，主要针对企业用户。其公司不会透露具体的价格细节，只是称，潜在客户如与他们联系，可获取报价，并且会有租赁的选择。

“我们正在做的是 Spot 的产品化，” 波士顿动力公司首席执行官 Marc Raibert 表示，“对于我们来说，从在实验室工作的机器人到可以在现场进行测试的机器人，这确实是一个里程碑。”

作为一个刚面市不久，未在市场里证明自己商业实力的四足机器人产品，波士顿动力宣布开售机器狗的消息受到广泛的关注。